[發明專利]在濕法冶金工藝中經由磁鐵礦的形成來控制鐵的方法

有效

• 申請號: 201780074901.7
• 申請日: 2017-11-30
• 公開（公告）號: CN110036123B
• 公開（公告）日: 2021-03-09
• 發明（設計）人: 戴維.J.柴科;弗蘭克.巴克澤克;薩拉(薩莉).羅克斯
• 申請（專利權）人: FL史密斯公司
• 主分類號: C22B3/44
• 分類號: C22B3/44;C22B3/02;C22B3/06;C22B7/00;C22B15/00;C22B3/00;C22B26/22;C22B19/00;C22B47/00
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 劉蕾

公開了一種在濕法冶金工藝中控制鐵的方法。該方法可包括以下步驟：浸出(14,114)進料漿料(2,102)；形成母液浸出溶液(12a,12b；112a,112b)；從母液浸出溶液(12a,12b)中除去第一浸出殘渣(18,118)；并且將母液浸出溶液(12a,12b)的一部分(12b,112b)和/或由其產生的提余液(22,122)送至除鐵過程(34,134)。根據一些優選實施方式，除鐵過程(34,134)可包括以下步驟：依次在第一反應器(R₁)、第二反應器(R₂)和第三反應器(R₃)中加工母液浸出溶液(12a,12b)和/或由其產生的提余液(22,122)；通過添加第一堿保持第一反應器(R₁)的pH值在4以上；通過第二堿保持第二(R₂)和/或第三(R₃)反應器的pH值在8.5以上；以及形成包含磁鐵礦(68)的固體(46)。該方法還可包括以下步驟：在除鐵過程(34,134)之后進行固液分離步驟(36)；和進行磁分離步驟(64)以從所述包含磁鐵礦(68)的固體中除去磁鐵礦(68)，但不限于此。還公開了一種用于執行該方法的系統。

技術領域

本發明的實施方式涉及關于含金屬漿料的濕法冶金加工的設備和方法。特別地，本發明的實施方式涉及在濕法冶金工藝中沉淀鐵的方法。更具體地，如將要在下文中進一步詳述地，是由銅精礦、鎳紅土、鋅精礦和酸礦排水的浸出液形成磁鐵礦的方法。

背景技術

從工藝溶液中去除鐵可能被認為是濕法冶金加工的技術和經濟關鍵。這是因為通過沉淀步驟會產生大量廢物，進一步導致了高試劑成本、水消耗和最終廢物蓄積。雖然可以進行堆浸操作(由于這種堆浸操作中的少量鐵)，但在黃銅礦浸出、鋅浸出和/或鎳紅土浸出過程中能夠產生的鐵量可能會令使用傳統方法處理/去除來自濕法冶金回路的可溶性鐵的成本過高。特別是，鐵(II)(即，Fe²⁺)能夠在黃銅礦浸出回路和堆浸回路中顯著累積，因為來自溶劑萃取/電解沉積(SX/EW)回路的提余液循環流不能有效地配置成經濟地加工或去除多余的殘余鐵。

黃銅礦浸出和堆浸過程中鐵的主要氧化態為+2。因此，在這種浸出回路中鐵沉淀之前，通常需要昂貴的氧化步驟。對于鎳紅土礦浸出，溶液中鐵(III)的累積可能需要非常昂貴的高溫高壓釜操作，并且這些高溫傾向于驅使反應形成不太理想的物質，諸如堿式硫酸鐵和赤鐵礦。

因此，為了使某些浸出方法更經濟和/或能夠生產更理想的鐵基副產物(例如磁鐵礦)，本文提出了一種替代的除鐵方法。這種新型的替代除鐵方法可以應用于黃銅礦浸出以及其中必須除鐵的其他濕法冶金應用(例如，酸礦排水、鋅浸出、鎳紅土浸出等)，但不限于此。

目前最先進的除鐵實踐通常僅涉及兩步pH變化；其中，在第一階段，可使用石灰石或石灰中和游離酸并沉淀石膏以及作為氫氧化鐵的鐵，優選針鐵礦。隨后可在pH值大于9的第二階段中沉淀其他金屬，如鋅(Zn)、鎂(Mg)和錳(Mn)等。使用這些傳統的兩階段雜質去除工藝，形成低-密度/高-表面積的氫氧化鐵，其通常難以沉降和過濾。此外，采用這些傳統的兩階段除鐵方法，仍然存在于溶液中的金屬值以及沉淀物通常作為尾料處置并且很少被回收。此外，采用這些傳統的兩階段除鐵工藝，存在于鐵沉淀處理后的液體中的所有銅都會損失到尾礦中，可被選擇用于除鐵或可以進行適當處理以除鐵的物流是有限的(對于銅浸出回路尤其如此)。從經濟和環境的角度來看，氫氧化鐵沉淀物的大體積特質(voluminousnature、高夾帶水量和顯著的銅損失使得鐵的去除成本高昂。此外，對于傳統的除鐵加工，通常必須有大量的尾礦蓄積，并且還有作為水合鐵物種被捕獲的顯著的水庫存的其它缺點。

簡言之，常規的除鐵過程促進氫氧化鐵的形成，其難以過濾，擾亂流程水平衡，與銅共沉淀，導致金屬值損失，并且不能提供所需的鐵副產物。

發明目的

因此，本發明的一些實施方式的目的是提供一種改進的濕法冶金方法，該方法可以適當地配置成在分步過程中完全和快速地選擇性浸出鋅、鎂和/或錳(例如，從諸如銅的其他金屬)，但不限于此。